„Z nějakého důvodu vesmír potřebuje tvory, kteří jsou schopni mu porozumět“: neurovědci – o tom, jaká tajemství skrývá náš mozek

Je pravda, že vesmír je příliš složitý a je zbytečné ho studovat: astrofyzik boří populární mýty

Mnoho obyvatel naší planety nechápe, proč je nutné studovat galaxie vzdálené desítky milionů světelných let. Domnívají se, že by bylo mnohem produktivnější zabývat se pozemskými problémy – například otázkami diagnostiky rakoviny.

Mají tito pragmatici pravdu a proč je vůbec nutné vesmír studovat, řekl astrofyzik Sergej Pilipenko na fóru „Scientists Against Myths“. Organizátoři fóra, ANTHROPOGENES.RU, zveřejnili záznam jeho přednášky na svém kanálu YouTube a Lifehacker si udělal poznámky.

Obyčejní lidé slyší o nových objevech astrofyziků velmi málo. Možná proto existuje tolik mýtů o Vesmíru a jeho vzniku. A také o bezmoci vědců před obrovským vesmírem. Zkusme oddělit mýty od pravdy a promluvme si o kosmologii – vědě o Vesmíru.

Mýtus 1. Vesmír je příliš složitý na to, aby lidé pochopili jeho strukturu

Na jednu stranu toto tvrzení zní logicky. Lidé zkoumali Zemi tisíce let a neměli tušení, co se děje daleko od jejich domovské planety.

A pak vynalezli dalekohledy. A ukázalo se, že ve Vesmíru dochází k výbuchům, při kterých se uvolní více energie, než je Slunce schopno vydat za deset miliard let. A že sluneční soustava je malá část galaxie obsahující více než 100 miliard hvězd. Takových galaxií je mnoho. Navíc nejsou umístěny náhodně, ale tvoří jasnou buněčnou strukturu, která z dálky vypadá jako pěna. A celý prostor vesmíru je vyplněn touto pěnou z miliard galaxií.

Navíc se lidé dozvěděli, že vesmír se v průběhu času neustále mění a vyvíjí. Nyní se například rozšiřuje. Zdá se, že je obtížné formulovat zákony, které určují existenci a vývoj obrovských vesmírných světů. Ale ve skutečnosti tomu tak není.

Přírodní zákony, které známe zde na Zemi, platí i na jiných místech Vesmíru, v jiných galaxiích. A stejně jednali v dávné minulosti tohoto Vesmíru. To není jen nepodložené tvrzení, kterému je třeba věřit. To je fakt, který lze experimentálně ověřit.

Existuje několik způsobů, jak dokázat, že fyzikální zákony jsou v celém vesmíru stejné. Podívejme se na dva z nich:

1. Porovnejme rychlost hodin, které fungují na různých fyzikálních principech. Vezměme si staré chodítko s kyvným kyvadlem. Doba jeho kmitání závisí na gravitační síle. To znamená, že hlavní působící silou je zde gravitace. Elektronické náramkové hodinky mají také kyvadlo. Kmitá ale působením pružiny. Zde s tím gravitace nemá nic společného a působí elektromagnetické síly.

Rychlost všech těchto hodin je určena zcela jinými základními fyzikálními zákony a jinými základními konstantami. Vědci porovnávali chování mechanismů v průběhu roku, aby pochopili, zda se základní fyzikální konstanty ve vzájemném vztahu mění. Ukázalo se, že zůstávají stejné – s přesností na 16. desetinné místo. To znamená, že fyzikální zákony nezávisí na čase. Aby se výsledek upevnil, vědci zkoumali přírodní jaderný reaktor, který se nacházel v Africe a byl aktivní před dvěma miliardami let.

Když geologové spolu s fyziky zkoumali zbytky tohoto přírodního reaktoru, dokázali z obsahu izotopů v něm určit: aby fungoval, musely být hodnoty základních konstant stejné jako nyní. A opět se hypotéza potvrdila.

2. Zkoumáme spektrum vzdálených vesmírných objektů. Každý atom periodického systému Mendělejev má své vlastní spektrum, ze kterého můžete přesně určit, o jaký druh látky se jedná. Záleží také na základních fyzikálních konstantách.

Ke studiu spektra vzdálených těles astronomové studovali kvasary, některé z nejjasnějších objektů ve vesmíru. Ve vzdálenosti asi 10 miliard světelných let se ukázalo, že konstanty jsou s vysokou přesností stejné jako na Zemi. A protože světlu z těchto kvasarů trvalo 10 miliard let, než se k nám dostalo, dostali vědci další důkaz, že základní zákony se v průběhu času nemění.

Ukazuje se, že dokážou sestavit modely vývoje Vesmíru s dostatečnou přesností. Obrovské vzdálenosti ani gigantické časové intervaly tomu nemohou zabránit.

Mýtus 2. Teorie velkého třesku potvrzuje nebo vyvrací hypotézy o stvoření světa

Když vědci na začátku 20. století zjistili, že se vesmír rozpíná, objevila se teorie velkého třesku. Ta tvrdí, že na samém počátku vývoje Vesmíru byl jistý nulový moment. To znamená, že nejprve byla celá hmota stlačena do bodu a poté došlo k explozi. Spustil odpočítávání a záležitost se začala rozpadat. Tak se zrodil Vesmír, který se stále rozšiřuje.

Mnoho filozofů okamžitě prohlásilo: Velký třesk je okamžikem stvoření! Všemocný stvořitel umístil do vesmíru bod s nekonečně vysokou hustotou a teplotou a způsobil explozi!

Pěkná teorie. Ale dnes vědci chápou, že je to příliš zjednodušený model. Pokud by se ukázalo, že je to pravda a zpočátku to byl jen jeden bod, pak by se dnes vesmír ukázal jako homogenní. Všude by to mělo stejnou hustotu.

Ale ve skutečnosti je hmota ve světě distribuována velmi nerovnoměrně. Například hustota obyčejné vody se liší od průměru Vesmíru o 28 řádů. Je to příliš mnoho.

Vesmír, který by byl všude stejný, by byl velmi nudný. Moderní věda naznačuje, že před horkým vesmírem existovala nějaká další fáze, kterou zatím s jistotou neznáme. Existuje ale řada hypotéz o tom, co by to mohlo být.

No a teď o důkazech a vyvrácení procesu stvoření. Světová náboženství říkají, že stvořitel našeho světa je všemocný. Proto by samozřejmě mohl vytvořit Vesmír, ve kterém platí všechny fyzikální zákony objevené vědci. Proto se vyvíjí v přísném souladu s vědeckými hypotézami.

Faktem ale je, že je zcela nemožné ověřit skutečnost stvoření, bytí v tomto Vesmíru a nahlížení na něj zevnitř. To znamená, že výzkumníci nemohou tuto skutečnost potvrdit ani vyvrátit. A hypotéza, kterou nelze testovat pomocí metod dostupných vědcům, je považována za nevědeckou. Je to mimo výzkum a závěry.

Existuje několik dalších teorií původu světa:

1. Počítač. Podle této hypotézy je celý náš svět obrovskou simulací a žijeme ve virtuálním modelu, který někdo vytvořil. Zajímavé je, že se ukazuje, že je to o něco vědečtější. To znamená, že si to můžeme alespoň částečně ověřit. Faktem je, že každý počítač, bez ohledu na to, jak je výkonný, má omezení. Například posloupnosti čísel v něm mají konečnou délku. A tyto číselné efekty můžeme hledat v pozorováních. Takže budeme hledat a kontrolovat. A zjistíme, zda je tato teorie pravdivá.

2. Inflační. Velmi oblíbená hypotéza. Tvrdí, že vesmír se zrodil v procesu přechodu primárního vakua do jiného stavu. Tento proces se často nazývá inflace. Tato teorie vysvětluje, proč je vesmír heterogenní, a parametry nepravidelnosti jsou překvapivě podobné těm, které dnes fyzikové a astronomové pozorují. Přesně popisuje rozložení galaxií ve formě pěny. Předpovídá jak zrození více vesmírů, tak existenci gravitačních vln ve vesmíru. Vědci nyní tyto vlny aktivně hledají a možná je v příštích 30 letech najdou. To znamená, že budou moci tuto hypotézu otestovat.

3. Vícerozměrné. Předpokládá, že vesmíry se rodí ze srážky nějakých vícerozměrných povrchů, které jsou ponořeny do prostoru s větším počtem rozměrů, než je ten náš. Například v 11-rozměrném. V tomto modelu by také mělo být mnoho vesmírů.

Hypotéza může být testována měřením gravitace v mikroskopických měřítcích. Vědci se domnívají, že dodatečná měření musí nutně změnit gravitační ukazatele, a snaží se tyto odchylky najít.

4. Teorie zrodu vesmírů v černých dírách. Tvrdí, že vesmíry se rodí uvnitř objektů, jejichž gravitační pole je tak silné, že je nemůže opustit ani světlo. A tato teorie může být testována. Pokud žijeme uvnitř černé díry, pak by se vlastnosti našeho Vesmíru měly měnit v závislosti na směru v prostoru. Tyto odchylky budou také dříve nebo později odhaleny. Vědci zatím nic takového nenašli, ale možná je to přesnost moderních metod měření.

Věda je tedy schopna vysvětlit vznik vesmíru, aniž by se uchýlila k hypotéze stvoření.

Mýtus 3. Nikdy se nedozvíme, zda existují jiné vesmíry

Mnoho hypotéz předpovídá vznik velkého množství vesmírů. Skeptici však říkají: Jaký smysl mají tyto teorie, když nikdy nebudeme schopni s jistotou vědět, zda skutečně existuje více světů? Ukazuje se, že můžeme. K tomu nám pomohou takzvané „červí díry“.

Nejjednodušší způsob, jak si je představit, je vzít si list papíru. Z jednoho bodu na kterýkoli jiný na tomto listu můžete přejít různými způsoby. Pokud ale list přeložíte napůl a propíchnete, objeví se nové trajektorie vedoucí skrz tento otvor. Tohle je červí díra.

S tak krátkým pohybem se můžete velmi rychle dostat z jednoho konce Vesmíru na druhý. Vědci se domnívají, že takové „díry“ mohou spojovat dva různé vesmíry.

Teorie říká, že pro pozorovatele zvenčí by nory měly vypadat velmi podobně jako černé díry. A vědci se již naučili tyto objekty detekovat. Navíc snímky pořízené radioteleskopem jsou velmi podobné modelům, které jsou sestaveny pomocí teoretických výpočtů.

Podle vědců bychom uvnitř černých děr měli vidět soustředné kruhy světla. Objevují se, protože silná gravitace způsobuje, že se světlo „víjí v kruzích“ a popisuje další složité trajektorie.

Přibližně stejný obrázek by měl být u červí díry. Uvnitř temné skvrny bychom měli vidět prstence světla. Měly by však mít trochu jiné velikosti a jinak umístěné než černé díry.

Dalekohledy, které dnes astronomové mají, nám zatím takové prstence neumožňují. Potřebujete podrobnější obrázky. Přijímat by je měl nový vesmírný dalekohled Millimetron, který právě vyvíjejí ruští vědci.

Pokud tedy budeme mít štěstí, zjistíme, zda existují i ​​jiné vesmíry.

Mýtus 4. Studium vesmíru je z praktického hlediska k ničemu

Skeptici říkají: no, řekněme, že jsme zjistili, že ve vzdálenosti 60 milionů světelných let je červí díra a může vést do jiného vesmíru. Tento objev ale náš život nijak nezmění a pro běžné lidi je prostě k ničemu! Vědci by se proto neměli pouštět do zbytečného výzkumu. Je lepší spojit síly a soustředit se na něco, co opravdu stojí za to. Například hledání léku na rakovinu.

Faktem je, že všechny oblasti vědy jsou vzájemně propojeny.

Nemůžete rozvíjet určité oblasti, aniž byste vůbec nerozvíjeli jiné. Pak nebude nikde žádný pokrok.

Kosmologie je ve skutečnosti o studiu vesmíru, ne o pozemských záležitostech. Výsledky výzkumů astronomů a fyziků ale nacházejí uplatnění i v životě obyčejných lidí.

Vědci například dlouho vyvíjeli a testovali spektrometr MUSE. Je vysoce citlivý a umožňuje vám studovat spektrum velké oblasti oblohy, kde jsou desítky galaxií. A pak se na ně obrátili lékaři s tím, že také skutečně potřebují vysoce citlivý spektrometr. Pomůže získat přesná data o parametrech lidské kůže, která jsou nezbytná pro diagnostiku některých typů rakoviny.

Astronomové a lékaři provedli testy a nyní na základě MUSE vyvíjejí levnější a kompaktnější zařízení, které lze používat přímo na klinikách.

A nakonec to nejdůležitější, podle mého názoru: kosmologie nám dává představu o našem místě ve vesmíru, o místě naší planety.

Ukazuje se, že život je velmi důležitý faktor, který se ve Vesmíru hodně mění.

Vědci vypočítali měrnou sílu různých vesmírných objektů. Například Slunce má kolosální svítivost, ale také velmi významnou hmotnost. Proto je množství uvolněné energie na jednotku hmotnosti malé. Není to nic jiného než tepelná energie, kterou za stejnou časovou jednotku uvolní shluk podzimního hnijícího listí.

Ale když vezmete živou rostlinu, ukáže se, že během procesu fotosyntézy ukládá energii deset tisíckrát více, než je měrná síla Slunce.

Nejvyšší hodnotu tohoto parametru však pozorujeme v mozcích zvířat a lidí. To znamená, že živí a zvláště inteligentní tvorové mohou velmi aktivně ovlivňovat neživou přírodu. To je to, co vidíme na naší planetě.

A pokud chceme vést odpovědný životní styl a pochopit důsledky všech našich činů a nečinností, pak musíme vzít v úvahu všechny zákony, které v tomto Vesmíru existují. Musíme jim rozumět. A vědět, jaké máme možnosti, tedy čeho je život v podstatě schopen a čeho můžeme být my.

Sergej Pilipenko
Přečtěte si také

• 7 mýtů o našem vesmíru, které jsou na internetu velmi oblíbené
• 10 nejpodivnějších objektů ve vesmíru
• „Z nějakého důvodu vesmír potřebuje tvory, kteří jsou schopni mu porozumět“: neurovědci – o tom, jaká tajemství skrývá náš mozek

„Z nějakého důvodu vesmír potřebuje tvory, kteří jsou schopni mu porozumět“: neurovědci – o tom, jaká tajemství skrývá náš mozek

Zadejte text pro vyhledávání
Pokročilé vyhledávání kanálů

Jazyk webu

Institut psychoanalýzy | Oficiální kanál

O čem minulý týden psala média? To nejzajímavější z oblasti vzdělávání a vědy je v našem výběru ⬇️

„Z nějakého důvodu vesmír potřebuje tvory, kteří jsou schopni mu porozumět“: neurovědci na Velké biologické přednášce – o tom, jaká tajemství skrývá náš mozek Číst →

❇️ Kam se absolventi chystají zapsat — Výzkum Zarplata.ru Přečtěte si →

❇️ Výsledky jednotné státní zkoušky svědčí o vysoké kvalitě vzdělávání na školách — Sergej Kravcov Číst →

❇️ Falkov pověřen kontrolou účinnosti disertačních rad Přečtěte si →

❇️ Pro ruské univerzity je připraven jednotný kurz o AI — Ministerstvo školství a vědy Ruské federace Číst →

❇️ Ministerstvo školství a vědy Ruské federace nedosáhlo plánované úrovně platů učitelů a vědců v roce 2022 — Účetní komora Číst →